THUỐC NGHUỘM PHÂN TÁN- DISPERSER DYES

Thuốc nhuộm là các hợp chất hóa học hữu cơ không bão hòa có khả năng nhuộm màu cho vật liệu dệt.

Thuốc nhuộm phân tán là các thuốc nhuộm hữu cơ không có các nhóm ion hóa, có độ hòa tan thấp và thích hợp cho việc nhuộm các sợi kỵ nước ( Hydrophobic).

28-colourants_AC2Tính chất của thuốc nhuộm phân tán:

  • Thuốc nhuộm phân tán là thuốc nhuộm nonionic. Vì vậy, nó không có nhóm ion hóa .
  • Thuốc nhuộm phân tán không hòa tan trong nước hoặc có độ hòa tan trong nước rất ít. Chúng được chuẩn bị dưới dạng lỏng hoặc nghiền mịn ở dạng paste với chất trợ phân tán. Có thể tan trong các dung môi hữu cơ như benzene, toluen vv
  • Chúng là các chất màu hữu cơ thích hợp để nhuộm các sợi kỵ nước ( Hydrophobic).
  • Một số thuốc nhuộm phân tán có thể được sử dụng để nhuộm các xơ ester cellulose nhân tạo. Chủ yếu và phổ biến là dùng nhuộm sợi tổng hợp đặc biệt là axetat và sợi polyester, đôi khi là sợi nylon và acrylic.
  • Thuốc nhuộm phân tán có độ bền ánh sáng tốt đến mức tốt với đánh giá khoảng 4-5.
  • Độ bền giặt từ trung bình đến rất tốt.

Phân loại thuốc nhuộm phân tán:

Theo Cấu trúc Hóa học:

  • Thuốc nhuộm Nitro
  • Thuốc nhuộm Amino Ketone
  • Thuốc nhuộm chất Anthraquinonoid
  • Thuốc nhuộm Mono azo
  • Thuốc nhuộm di-azo

Phân loại theo mức năng lượng hoạt động:

Là phân loại thuốc nhuộm phân tán dựa trên khả năng khuếch tán của phân tử thuốc nhuộm trong quá trình nhuộm, độ lên màu, độ nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và tốc độ nhuộm.

Việc phân loại này dựa trên tốc độ nhuộm và độ bền thăng hoa. Hai tính chất này liên quan đến trọng lượng phân tử và số nhóm phân cực trong phân tử thuốc nhuộm.

  • Nhóm thuốc nhuộm năng lượng thấp ( low energy).
  • Nhóm thuốc nhuộm mức năng lượng trung bình ( medium energy).
  • Nhóm có năng lượng cao ( high energy) .
  1. Nhuộm phân tán năng lượng thấp:

Hầu như tính chất nhuộm và độ bền màu của thuốc nhuộm phân tán thay đổi dần dần với sự gia tăng kích thước phân tử. Các phân tử thuốc nhuộm nhỏ có độ phân cực thấp có khả năng nhuộm đều màu, tốc độ nhuộm nhanh nhưng khả năng chịu nhiệt thấp . Nhóm thuốc nhuộm này thuộc nhóm thuốc nhuộm phân tán năng lượng thấp.

  1. Nhuộm phân tán năng lượng trung bình:

Nhóm các thuốc nhuộm có kích thước phân tử thuốc nhuộm vừa phải với độ phân cực vừa phải , có khả năng nhuộm đều màu, tốc độ nhuộm nhanh với khả năng bền với nhiệt độ vừa phải. Chúng được gọi là nhóm thuốc nhuộm phân tán năng lượng trung bình.

3. Nhuộm phân tán năng lượng cao:

Là nhóm thuốc nhuộm có độ phân cực cao, trọng lượng phân tử cao hơn, có tốc độ nhuộm và khả năng khuếch tán thấp nhưng độ bền nhiệt và độ thăng hoa tốt. Chúng tạo thành nhóm thuốc nhuộm phân tán năng lượng cao.

Phương pháp ứng dụng thuốc nhuộm phân tán:

  • Phương pháp nhuộm ở nhiệt độ bình thường với chất tải ( Carier). Nhuộm nhiệt độ 80-100 ° C.
  • Phương pháp nhuộm nhiệt độ cao. Nhuộm nhiệt độ 105-140 ° C.
  • Phương pháp nhuộm bằng Thermasol. Nhuộm nhiệt độ 180-220 ° C, phương pháp nhuộm liên tục.
  • Phương pháp ngấm hấp: Phương pháp nhuộm liên tục.

Cơ chế nhuộm của thuốc nhuộm phân tán:

Quá trình nhuộm các sợi kỵ nước như sợi polyester với thuốc nhuộm phân tán có thể được xem như là một quá trình di chuyển các phân tử thuốc nhuộm từ dung môi lỏng (nước) tới một dung môi hữu cơ rắn (chất xơ). Thuốc nhuộm được pha vào nước với chất hoạt động bề mặt , khuấy để tạo thành một dung dịch phân tán thuốc nhuộm. Tính không tan của thuốc nhuộm phân tán cho phép thuốc nhuộm có xu hướng khuếch tán vào vật liệu dệt để tạo ra sự cân bằng nồng độ trong môi trường rắn và lỏng . Việc gia nhiệt dung dịch thuốc nhuộm làm tăng năng lượng của các phân tử thuốc nhuộm và tăng tốc độ khuếch tán thuốc nhuộm vào sợi dệt. Việc gia nhiệt cũng làm trương nở cấu trúc xơ sợi polymer tạo điều kiện cho các phân tử thuốc nhuộm khueeasch tán sâu vào bên trong cấu trúc vô định hình của phân tử xơ sợi. Bên trong cấu trúc phân tử xơ sợi, các phân tử thuốc nhuộm được giữ bởi các liên kết hydro và lực Van Der Waals.

reactive-dye-and-disperse-dye-33-638Quá trình nhuộm được xem là quá trình xảy ra trong các bước đồng thời sau:

  • Thuốc nhuộm được pha vào nước và khuếch tán thành các phân tử riêng lẻ. Sự khuếch tán này phụ thuộc vào khả năng phân tán và độ tan của thuốc nhuộm và được hỗ trợ bởi sự có mặt của các chất trợ phân tán và quá trình tăng nhiệt độ .
  • Thuốc nhuộm hoà tan từ dung dịch hấp phụ lên bề mặt sợi. Sự hấp phụ thuốc nhuộm lên bề mặt sợi chịu ảnh hưởng bởi ái lực của thuốc nhuộm trong dung dịch nhuộm và trong chất xơ.
  • Thuốc nhuộm hấp phụ từ bề mặt chất xơ khuếch tán vào bên trong xơ sợi. Trong điều kiện bình thường, tốc độ hấp thụ luôn luôn cao hơn tốc độ khuếch tán.
  • Các cân bằng nồng độ thuốc nhuộm trong dung dịch và xơ sợi luôn đạt được và bị phá vỡ , thành lập cân bằng mới theo xu hướng tốc độ hấp thụ luôn luôn cao hơn tốc độ khuếch tán.

Các yếu tố ảnh hưởng đối với quá trình nhuộm phân tán:

Nhiệt độ:

Trong quá trình nhuộm với thuốc nhuộm phân tán, nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng. Đối với phương pháp nhuộm nhiệt độ cao ( high temperature dyeing ) nhiệt độ trên 100 ° C là cần thiết  để làm trương nở xơ sợi . Trong trường hợp phương pháp nhuộm bằng chất tải ( Carier) , chất tải có thể làm trương nở xơ sợi ở nhiệt độ 85-90 ° C, nên có thể nhuộm ở nhiệt độ dưới 1000C . Tuy nhiên, hiên nay phương pháp này không còn được sử dụng vì tính chất độc hại của các chất tải này . Việc giặt sạch chúng sau nhuộm cũng rất khó khăn gây ra hiện tượng thăng hoa làm giảm độ bên màu của vải cũng như giảm độ bền cừng lực vải trong quá trình hoàn tất.

pH:

Đối với nhuộm phân tán, dung dịch nhuộm nên có tính axit và độ pH nên ở giữa 4,5-5,5. Để duy trì độ pH này, có thể sủ dụng axit axetic hoặc chất đệm acid . Trong suốt quá trình nhuộm, pH chính xác phải được duy trì nếu không độ bền sẽ thấp hơn và màu sắc sẽ không ổn định.

 

Phương pháp nhuộm thuốc nhuộm:

  1. Phương pháp nhuộm với chất tải :

Polyester là xơ sợi có tính tinh thể cao và rất kỵ nước, do đó, thuốc nhuộm với các phân tử lớn không thể dễ dàng xâm nhập vào chất xơ này. Nó không có nhóm hoạt động hóa học và không thể kết hợp với các anion và cation của thuốc nhuộm nào cả. Trong thực tế, sợi polyester chỉ được nhuộm với thuốc nhuộm phân tán. Người ta phát hiện ra rằng một số hợp chất hữu cơ như phenol, amin hoặc hydrocarbon thơm, khi hoà tan hoặc lơ lửng trong dung dịch nhuộm có thể đẩy nhanh sự hấp thụ các thuốc nhuộm phân tán vào xơ sợi tổng hợp. Cách thức hoạt động cảu các chất  tải không được hiểu rõ nhưng chúng gây ra sự trương nở cấu trúc xơ sợi. Dường như chúng có thể đi vào cấu trúc mịn của polyester và đẩy các chuổi phân tử dài kế bên nhau trong xơ sợi,  nới lỏng mô hình phân tử và tạo thuận lợi cho sự xâm nhập của các phân tử thuốc nhuộm . Các chất mang không tan trong nước cũng xuất hiện từ một màng bề mặt trên sợi, trong đó thuốc nhuộm phân tán có thể hòa tan cao. Việc khuếch tán thuốc nhuộm, trong những trường hợp như vậy, không xảy ra giữa pha nước và chất xơ nhưng giữa thuốc nhuộm hòa tan trong chất tải và chất xơ.

Một công thức điển hình của nhuộm phân tán với chất tải như sau:

Công thức:

Thuốc nhuộm( Dye stuff) : 3% (20-30g / lít) trên trọng lượng của vật liệu

Chất tải ( Carier) : 15g / lít

Chất phân tán ( Disperser agent ): 2 – 3g / lít

Acetic Acid:  5 ml / lít

Dung tỷ : ( liquor ratio) : 1:20

Nhiệt độ ( Temp) : Đun sôi

Thời gian: 60 – 90 Phút

 

Bể nhuộm được thêm từ 1/2 đến 2 kg (0,5-1g / lít) của một chất hoạt động bề mặt anion và 3-4kg chất tải trên 1000 lít. Nhiệt độ : 40 ° C và sau khi thuốc nhuộm được thêm vào, nhiệt độ dung dịch được tù từ nâng lên đến 100 ° C. Sau 15 phút, thêm axit axetic 5 ml/l . Tiếp tục nhuộm sau 60 phút .

Sau khi nhuộm hàng hoá được giặt bằng chất tẩy rửa và NaOH để đảm bảo việc loại bỏ hoàn toàn chất tải trong xơ sợi.

  1. Nhuộm nhiệt độ cao:

Ưu điểm của phương pháp nhuộm polyester ở nhiệt độ từ 120 ° C đến 130 ° C là có thể nhuộm cho tất cả các màu đậm kể cả những thuốc nhuộm có năng lượng thấp . Không có sự mất mát khả năng đàn hồi hay độ bền của sợi polyester khi được nhuộm ở điều kiện trung hòa hoặc axit nhẹ ở 130 ° C. Các thành phần kiềm được sử dụng trong quá trình tẩy rửa phải được loại bỏ hoàn toàn trước khi nhuộm ở nhiệt độ cao. Vải có thể được định hình nhiệt trước khi nhuộm.

 

Bể nhuộm được chuẩn bị với thuốc nhuộm và chất phân tán, acid acetic 0.5-1.0 g/l .

Quá trình nhuộm sẽ bắt đầu từ 70 ° C, nhiệt độ nâng lên từ từ lên 120 ° C-130 ° C và duy trì trong thời gian 30-60 phút. Khi nhuộm màu đậm, cần phải đưa thêm một bước giặt khử để giặt bỏ phần thuốc nhuộm liên kết yếu trên bề mặt cải , để tăng độ bền ma sát.

Do tính chất kỵ nước của xơ polyester, các hóa chất giặt khủ sẽ không phản ứng với các phần tử bên trong xơ sợi mà chỉ phản ứng với phần thuốc nhuộm trên bề mặt.

Cuối cùng thì hàng hóa luôn phải được giặt ấm với chất tẩy giặt thích hợp.

quy trinh nhuom 130 do

  1. Phương pháp nhuộm thermosol:

Phương pháp nhuộm Thermasol là phương pháp nhuộm liên tục với thuốc nhuộm phân tán. Ở đây quá trình nhuộm được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 180 – 220 ° C trên thiết bị liên tục. Thời gian nhuộm được duy trì tùy trường hợp để đạt được yêu cầu nhuộm với các nồng độ nhuộm khác nhau và để giữ được cường độ vải cần thiết.

Quy trình:

Ngấm ép (Pading) – Sấy trung gian ( Drying ) – Nhiệt gắn màu ( Thermofixing) – Xử lý sau

Lúc đầu, vải được ngấm ép dung dịch thuốc nhuộm trên máng ngấm ép.

Sau đó vải được sấy khô ở nhiệt độ 100 o C trong máy sấy. Đối với nhuộm thermosol , phương pháp sấy hồng ngoại là một phương pháp lý tưởng để nước bốc hơi từ vải ở dạng hơi. Điều này hạn chế được sự di chuyển của các hạt thuốc nhuộm.

Sau đó, vải được đưa qua bộ phận gia nhiệt gắn màu , trong đó nhiệt cố định ở nhiệt độ khoảng 205 ° C trong 60-90 giây phụ thuộc vào loại sợi, thuốc nhuộm và cường độ màu nhuộm .Trong quá trình này khoảng 75-90% thuốc nhuộm được cố định trên vải.

Sau đó, giặt xà phòng hoặc giặt khử được thực hiện theo yêu cầu. Và cuối cùng là vải được rửa sạch.

—————————————————————

10 Comments on THUỐC NGHUỘM PHÂN TÁN- DISPERSER DYES

  1. Anh ơi, vải pha Pe/Co có áp dụng được phương pháp Thermosol không ạ? Nếu áp dụng được thì có phải giặt khử không ạ?

    • Vải Pe/Co vẫn có thể nhuộm theo phương pháp Thermosol bạn nhé.
      Thông thường nếu nhuộm một lần( Phân tán – Hoạt tính) thì không cần giặt khử bằng Na2S2O4 nhưng chất giặt phải là loại vừa giặt được màu phân tán (chất phân tán) vừa giặt được phần thuốc nhuộm hoạt tính chưa liên kết.

  2. Chào anh Hùng ạ!
    Rất cảm ơn anh khi đã có những chia sẻ bổ ích!
    Có một vấn đề em muốn hỏi anh trong phần thuốc nhuộm phân tán này, đó là làm sao mình có thể phân biệt được loại thuốc nhuộm nào là năng lượng thấp, trung bình hoặc cao? Công ty em hiện đang sử dụng Dianix, Terasil và Suncron ạ! xin cảm ơn anh nhiều! Chúc anh sức khỏe!

  3. Em căn cứ phân loại trong catalogue của mỗi thuốc nhuộm. Đọc hiểu và luôn sử dụng catalogue thuốc nhuộm là rất quan trọng.

  4. Cho e hỏi công thức tính 1kg vật liệu polyester thì mình cần thuốc phân tán,nước,chất phân tán và chất cân bằng độ PH(axit axetic)là đơn vị tính bao nhiêu gram ạ?

    • Bạn có thể tham khảo công thức sau:
      – Thuốc nhuộm: 0.5% owf = 5 g ; 1 % owf = 10 g ; 2% owf = 20 g ; …
      – Chất phân tán: 0,5 – 2 g/l (Tùy từng loại khác nhau)
      – Acetic acid: khoảng 0,5 – 1 g/l (Điều chỉnh pH = 4.5 – 5.0)
      – Lượng nước (bao gồm các thành phần trên) cần dùng: khoảng 10 lít.
      Thông thường, dung tỉ cho nhuộm phân tán khoảng 1 : 10.

      Chúc bạn luôn vui vẻ và thành công!

  5. A cho e hỏi là e nhuộm phân tán sợi dệt kim.khi nhuộm xong dệt lên vải thì bị vằn sọc ko đều màu 3 lớp.nguyên nhân là bị sao ạ

  6. Nhuộm không đều màu trong côn sợi.phải xem lại máy đánh côn sợi làm sao để có độ xốp đồng đều. Tùy vào hiện tượng không đều như thế nào mới có thể có hướng điều chỉnh được.

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*